TWI381749B - Electrical audio converter - Google Patents

Description

電氣音響轉換器

本發明係關於麥克風等之電氣音響轉換器，特別是關於為使用迴焊槽的焊接所致之表面安裝技術，將筒狀膜盒本身作為接地電極的電氣音響轉換器。

習知的麥克風，係於具有音孔的金屬製之筒狀膜盒內，例如，以層積振動板環、振動板、間隔物、背極、支持部、閘極環、基板，將膜盒之端鉚接於基板側之方式，固定各零件(Japanese Patent Application Laid Open No.2003－153392)(Patent Referencel)。然後，來自於基板的電極，係為了取得與外部的導通而突出。又，鉚接部係具有圓狀物(突起部分)，而且圓狀物的程度(突起程度)並不一定。即，對於鉚接部之電極的突出量並不為一定。所以，將該麥克風使用迴焊槽而進行焊接時，發生在迴焊槽的焊接之不良或在安裝基板上之麥克風的姿勢不良(傾斜)。

為了解決此問題，本案申請人係提案有使金屬製的筒狀膜盒之內部配置為相反之構造(日本特願2005－121051號，申請日2005年4月19日)。圖1係揭示該本案申請人所先提案之麥克風的剖面圖。在該關聯技術係於膜盒102之具有開口部123的面(底部121)形成接地電極圖案114。然後，內藏基板112係配置於接地電極圖案114上。又，內藏基板112係於與接地電極圖案114相同側之面，具有輸出用的端子電極111與接地用的端子電極115。端子電極111、115的長度係較膜盒102的厚度長，從膜盒102的開口部123突出於外部。於內藏基板112之上部係形成導體圖案109之同時，搭載有電子電路110。於內藏基板112的上側係層積有具有閘極環108、支持部107、背極106、間隔物105、振動板104、振動板環103、音孔131的天板130。然後，膜盒之端係被鉚接於天板130側，各零件亦被固定。天板130係例如，使用與膜盒102相同金屬材料而作為相同板厚即可。

該麥克風100之狀況，係不被鉚接部113的高度不均所影響，對於底部121的板厚而可確實使端子電極111、115突出。所以，可以使用迴焊槽之焊接防止不良發生。

但是，例如使麥克風100內藏於行動電話之狀況，麥克風100會拾取人類接觸電話時所產生之觸控雜訊及內藏電動機驅動所致之振動雜訊等。該問題係只要將麥克風直接安裝於安裝基板，是不可避免的。

圖2係揭示在類比方式之麥克風的電路構成圖。於膜盒102內部係有音響－電氣轉換部100’與電子電路110。音響－電氣轉換部100’係藉由膜盒102及內部的零件所形成。電子電路110係例如以電場效果電晶體(FET)與電容器所構成。從圖2可知般，麥克風100係具有輸出用與接地用之兩種類的端子。再者，於圖1係端子電極(接地)115有兩個，但是，此為因為是甜甜圈狀的端子剖面圖。

又，本案申請人係在別件申請也已提案有關於輸出可使用迴焊槽之焊接的數位訊號的駐極體電容器麥克風(日本特願第2005－320815號，申請日2005年11月14日)。圖3係揭示輸出本案申請人所提案之數位訊號的駐極體電容器麥克風之一例的剖面圖。該前極型駐極體電容器麥克風200係於導電性膜盒201之內側，配置以耐熱性材料形成之駐極體高分子薄膜。然後，經由耐熱性材料之絕緣體的間隔物206配置有導電性振動膜207、導電性環208、閘極環209、配線基板202。導電性膜盒201之端係被鉚接於配線基板202側，各零件亦被固定。於配線基板202之內側係安裝有IC元件210。又，4個端子204(a~d)係設置於配線基板202的外部側。端子204(a~d)係為了與外部導通，從前極型駐極體電容器麥克風200的開口部223露出。藉由該構造，可實現能耐住使用迴焊槽之焊接所致之高溫狀態的數位方式之駐極體電容器麥克風。

圖4係揭示在數位方式之麥克風的電路構成圖。於導電性膜盒201內係有音響－電氣轉換部200’與IC元件210。音響－電氣轉換部200’係藉由膜盒201及內部的零件所形成。IC元件210係以抗阻轉換.放大手段210a與數位Σ調變部210b所構成。由圖4可知，於端子有電源供給端子204a、時脈輸入端子204b、數位資料輸出端子204c、接地端子204c的4個。該數位方式之麥克風之狀況，因為接地端子並不為甜甜圈狀，所以有易受從周邊零件所發生之高頻雜訊之影響的問題。

又，不管為類比方式或數位方式，作為減少麥克風之零件數量的方法，亦可考慮將膜盒的底部直接焊接於安裝基板，而省略接地用的端子之構造。於該狀況，如可形成甜甜圈狀之接地電極，說不定可不受高頻雜訊的影響。但是，需要在迴焊槽之焊接時，對麥克風內部之熱傳導的對策。又，即使將底部本身作為接地電極也無法解決拾取振動之問題。

如前述般，直接於安裝基板上安裝電氣音響轉換器時，有各種課題，並不能同時解決所有課題。本發明之目的係同時滿足以下4個目的。第1目的係作為不易受來自於安裝基板之振動的影響之構造。第2目的係作為不易受高頻雜訊的影響之構造。第3目的係零件數量的削減。第4目的係作為可耐使用迴焊槽之焊接的熱之構造。

本發明的電氣音響轉換器(麥克風等)係具備：導電性的膜盒，係具有為了使內部的電性電路與外部導通而開口的開口部；端子，係從開口部突出於外部；階差部，係為膜盒之開口部側的一部分，與膜盒內部的構造部之間具有間隙。階差部與端子，係以將階差部與所有端子可直接焊接於安裝基板之方式而加以配置。又，其階差部，係縮小開口部般地鼓出於端子側亦可。進而，階差部係具有到達與膜盒其他部分之邊際部分的開縫亦可。

依據本發明，焊接於安裝基板之階差部與電氣音響轉換器(麥克風等)之間係有間隙。藉由該間隙，不易受到來自於安裝基板之振動的影響。又，因為本發明的接地電極係可為甜甜圈狀，所以不易受到高頻雜訊的影響。然後，因為膜盒係兼接地電極，故可減少零件數量。進而，藉由前述階差部與電氣音響轉換器本體之間的間隙，可耐使用迴焊槽之焊接的熱。

以下為了避免說明的重複，於具有相同功能之構造部係賦予相同號碼，省略說明。

[實施例1]

圖5係揭示實施例1之麥克風的構造之剖面圖。導電性的膜盒2係於底面具有：底部21，係接觸內部零件；開口部23，係用以露出端子電極；階差部21b，係較底部21更突出。膜盒2係為鎳銀(nickel silver)及鋁製即可。於底部21係接觸內藏基板112。內藏基板112係具備與底部21導通知接地電極圖案114、與底部21之相反側的導體圖案109。又，用以從開口部23與外部電性連接之端子電極(輸出)11係配置於內藏基板112的底部21側。電子電路110係安裝於與內藏基板112的底部21之相反側。端子電極11係作為內藏基板112的一部分而一體形成亦可，藉由電鍍等形成於內藏基板112亦可。又，於內藏基板112之底部21的相反側係層積有具有閘極環108、支持部107、背極106、間隔物105、振動板104、振動板環103、音孔131的天板130。然後，將膜盒2之端鉚接於配線基板130側，固定各零件。階差部21b之下端與端子電極(輸出)11之下端係幾近於相同面上。此為，將麥克風焊接於安裝基板上時，相同地於端子電極(輸出)11與階差部21b進行焊接，且為了對於安裝基板，麥克風不傾斜而確實地安裝。

以如此之構造，於階差部21b與內藏基板112之間，具體來說是依據麥克風之大小，但是可形成50 μ m~100 μ m程度之間隙。因為於階差部21b與內藏基板112之間有間隙，所以，階差部21b係達成作為對於來自於外部的振動之吸收片的功用。所以，可減輕對麥克風1之振動的傳達。又，因為底部21並不是整體與安裝基板接觸，僅接觸階差部21b，故減少接觸面積，振動不易傳達。進而，藉由該間隙，即使在迴焊槽進行焊接之部分(階差部21b)暴露於260度之高溫下，亦可抑制至麥克風內部的熱傳導。再者，如縮小階差部21b的直徑方向的長度，因為接觸於焊錫之部分(被加熱部分)會減少，故亦可減少從階差部21b傳導至內藏基板112的熱。又，因為階差部21b係達成接地電極的作用，故不需圖1之端子電極(接地)115。進而，因為階差部21b係可為甜甜圈狀，所以沒有高頻雜訊的問題。

圖6與圖7係從底部21側所視，圖5的麥克風1之立體圖的範例。任一之圖皆揭示階差部21b分割成3個之例，但是，分割成3以外之數目亦可。圖6與圖7之差為開縫24的寬度。因為如此構造，如調整階差部21b的寬度，亦可調整階差部21b的彈性。即，以將階差部21b分割為幾個與調整開縫24的寬度，可調整振動吸收能力。又，藉由階差部21b的寬度調整，亦可調整熱傳導。但是，如將開縫24設為過廣，因為作為接地電極而作用之階差部21b的形狀會不為甜甜圈狀，故易受高頻雜訊之影響。

如前述般，以具備階差部21b，可期待有吸收震動、高頻雜訊吸收、削減零件數量、防止熱傳導的效果。但是，吸收震動、高頻雜訊吸收、防止熱傳導的效果係有相反之狀況，故需要因應使用環境而適切地決定階差部21b的分割數、直徑方向的長度、開縫24的寬度。

再者，因為於內藏基板112之中央配置端子電極(輸出)11，於其周圍將階差部21b配置成甜甜圈狀，故即使使麥克風旋轉，電極的位置亦不會改變。所以，於麥克風之安裝時，僅將端子電極(輸出)11加以定位即可。又，分割階差部21b之開縫24係開至為階差部21b與周緣部21a之邊際的邊際部21c。所以，將麥克風焊接於安裝基板時，開口部亦不被密閉。即，邊際部21c的部分開縫24係於焊接時，達成放出氣體之作用。開縫24係需要至少可讓氣體釋出的寬度。

[實施例2]

圖8係適用於本發明之數位方式的前極型駐極體電容器麥克風的剖面圖。圖8與圖3之差為導電性膜盒的形狀與端子204的數量。本發明的導電性膜盒41係於開口部42側具備階差部41c。因此，鉚接部43係並不為導電性膜盒41之端。因為階差部41c係達成接地電極的作用，故不需圖3之端子電極204d。

圖9係適用於本發明之數位方式的背極型駐極體電容器麥克風的剖面圖。導電性膜盒51係於開口部52側具備階差部51c。於導電性膜盒51的內側面係配置有斷熱性的筒狀合成樹脂成形構件211。又，於導電性膜盒51的內部係從前面板51a側層積有導電性環208、導電性振動膜207、間隔物206、駐極體高分子薄膜205、具有音孔212a的固定電極212、閘極環209、IC元件210與具有端子204a~c的配線基板202。

圖10係適用於本發明之其他數位方式的背極型駐極體電容器麥克風的剖面圖。導電性膜盒61係於開口部62側具備階差部61c。於導電性膜盒61的內側面係配置有斷熱性的筒狀合成樹脂成形構件211。又，於導電性膜盒61的內部係從前面板61a側層積有具有微細孔213b的防塵用之金屬網目213、具有音孔212a的固定電極212、駐極體高分子薄膜205、間隔物206、導電性振動膜207、閘極環209、導電性環208、IC元件210與具有端子204a~c的配線基板202。

圖11係適用於本發明之數位方式的薄膜(foil)型駐極體電容器麥克風的剖面圖。導電性膜盒71係於開口部72側具備階差部71c。於導電性膜盒71的內側面係配置有斷熱性的筒狀合成樹脂成形構件211。又，於導電性膜盒71的內部係從前面板71a側層積有導電性環208、導電性振動膜207、間隔物206、具有音孔212a的固定電極212、閘極環209、IC元件210與具有端子204a~c的配線基板202。

圖12A、圖13A、圖14A係從前面板側所視，數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

圖12A係揭示前面板41a、51a、71a具有3個小音孔41b、51b、71b之狀況。圖13A係揭示前面板61a具有大圓形音孔61b之狀況。圖14A係揭示前面板61a具有大正方形形音孔61b之狀況。圖12B、圖13B、圖14B係從開口部側所視，數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。因為階差部41c、51c、61c、71c兼接地端子，故端子只有電源供給端子204a、時脈輸入端子204b、數位資料輸出端子204c的3種類。在圖12B係階差部41C、51c、71c係在鉚接部43、53、73的附近突起。內部構造係為8、圖9、圖11所示之哪一構造皆可。在圖13B與圖14B，階差部61c係縮小開口部般地鼓出於端子側。內部構造係如圖10所示般。又，即使為圖8、圖9、圖11之構造，如將金屬網目安裝於前面板41a、51a、71a，可使外觀成為如圖13A、圖14A。3個麥克風的前面板之形狀係幾近正方形，但是，即使為如圖6及圖7般的圓形亦可。

階差部41c、51c、61c、71c的突起程度係與端子204a~c之突出程度幾近相同。此為，將麥克風焊接於安裝基板上時，相同地於端子204a~c與階差部41c、51c、61c、71c進行焊接，且為了對於安裝基板，麥克風不傾斜而確實地安裝。

以如此之構造，於階差部41c、51c、61c、71c與配線基板202之間，具體來說是依據麥克風之大小，但是可形成50 μ m~100 μ m程度之間隙。因為有該間隙，故階差部41c、51c、61c、71c係達成作為對於來自於外部的振動之吸收片的功能。所以，可減輕至駐極體電容器麥克風40、50、60、70之振動的傳達。進而，藉由該間隙，即使在迴焊槽進行焊接之部分(階差部41c、51c、61c、71c)暴露於260度之高溫下，亦可抑制至麥克風內部的熱傳導。再者，如縮小階差部的面積，因為接觸於焊錫之部分(被加熱部分)會減少，故亦可減少傳導至配線基板202的熱。又，因為階差部41c、51c、61c、71c係包圍端子204a~c，故亦無高頻雜訊的問題。

又，如調整階差部41c、51c、61c、71c的寬度，亦可調整階差部的彈性與熱傳導。但是，縮小階差部41c、51c、61c、71c的寬度時，因為階差部並不包圍端子204a~c，故易受高頻雜訊的影響。

如前述般，以具備階差部41c、51c、61c、71c，可期待有吸收震動、高頻雜訊吸收、削減零件數量、防止熱傳導的效果。但是，吸收震動、高頻雜訊吸收、防止熱傳導的效果係有相反之狀況，故需要因應使用環境而適切地決定階差部41c、51c、61c、71c的寬度與至端子側的鼓出程度。

1，100．．．麥克風

100’，200’．．．音響－電氣轉換部

2，102．．．膜盒

103．．．振動板環

104．．．振動板

105,206．．．間隔物

106．．．背極

107．．．支持部

108，209．．．閘極環

109．．．導體圖案

110．．．電子電路

11，111，115．．．端子電極

112．．．內藏基板

43，113，203，63，73．．．鉚接部

114．．．接地電極圖案

121．．．底部

42，123，223，51，62，72．．．開口部

130．．．天板

41b，131，201b，51b，212a，61b，71b．．．音孔

40，200．．．前極型駐極體電容器麥可風

41，51，201，61，71．．．導電性膜盒

41a，51a，61a，71a，201a．．．前面板

202．．．配線基板

202a．．．IC安裝用焊墊

202b．．．貫通孔

204(a~d)．．．端子

204a．．．電源供給端子

204b．．．時脈輸入端子

204c．．．數位資料輸出端子

204d．．．接地端子

205．．．駐極體高分子薄膜

207．．．導電性振動膜

208．．．導電性環

210．．．IC元件

210a．．．抗阻轉換．放大手段

210b．．．數位Σ調變部

211．．．筒狀合成樹脂成形構件

212．．．固定電極

213．．．金屬網目

213b．．．微細孔

21．．．底部

21a．．．周緣部

21b，41c，51c，61c，71c．．．階差部

21c，41d，51d，61d，71d．．．邊際部

24．．．開縫

50，60．．．背極型駐極體電容器麥克風

70．．．薄膜型駐極體電容器麥克風

圖1係揭示該本案申請人所先提案之麥克風的剖面圖。

圖2係揭示在類比方式之麥克風的電路構成圖。

圖3係揭示輸出本案申請人所提案之數位訊號的駐極體電容器麥克風之一例的剖面圖。

圖4係揭示在數位方式之麥克風的電路構成圖。

圖5係揭示實施例1之麥克風的構造之剖面圖。

圖6係從底部21側所視，圖5的麥克風1之外觀的立體圖。

圖7係從底部21側所視，圖5的麥克風1之外觀的立體圖。

圖8係適用於本發明之數位方式的前極型駐極體電容器麥克風的剖面圖。

圖9係適用於本發明之數位方式的背極型駐極體電容器麥克風的剖面圖。

圖10係適用於本發明之其他數位方式的背極型駐極體電容器麥克風的剖面圖。

圖11係適用於本發明之數位方式的薄膜(foil)型駐極體電容器麥克風的剖面圖。

圖12A係從前面板側所視，前面板具有3個小音孔之狀況的數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

圖12B係從開口部側所視，階差部在鉚接部附近突起之狀況的數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

圖13A係從前面板側所視，前面板具有大音孔之狀況的數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

圖13B係從開口部側所視，階差部縮小開口部般地鼓出於端子側之狀況的數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

圖14A係從前面板側所視，前面板具有大正方形音孔之狀況的數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

圖14B係從開口部側所視，階差部縮小開口部般地鼓出於端子側之狀況的數位方式之駐極體電容器麥克風的外觀之立體圖。

1．．．麥克風

2．．．膜盒

11．．．端子電極(輸出)

21．．．底部

21a．．．周緣部

21b．．．階差部

21c．．．邊際部

23．．．開口部

103．．．振動板環

104．．．振動板

105．．．間隔物

106．．．背極

107．．．支持部

108．．．閘極環

109．．．導體圖案

110．．．電子電路

112．．．內藏基板

113．．．鉚接部

114．．．接地電極圖案

130．．．天板

131．．．音孔

Claims (6)

1. 一種電氣音響轉換器，其特徵為具備：導電性的膜盒，係具有為了使內部的電性電路與外部導通而開口的開口部；端子，係從前述開口部突出於外部，而使內部的電性電路與外部導通；階差部，係為前述膜盒之前述開口部側的一部分，與前述膜盒內部的構造部之間具有間隙。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之電氣音響轉換器，其中，前述階差部與前述端子，係以將前述階差部與所有前述端子可直接焊接於安裝基板之方式而加以配置。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之電氣音響轉換器，其中，前述階差部，係縮小前述開口部般地鼓出於前述端子側。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之電氣音響轉換器，其中，前述階差部，係具有為了即使於直接焊接於安裝基板時，前述開口部也不會被密閉的開縫。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任1項所記載之電氣音響轉換器，其中，前述膜盒係於前述開口部與某一面對向之面，具有固定內部零件的鉚接部。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之電氣音響轉換器，其中，具有：駐極體高分子薄膜，係以耐熱性材料所形成；間隔物，係確保前述開口部對向於某一面之面與內部零件的間隔，並以耐熱性材料所形成。